Nature子刊: 保护性催化层助力高能量锂-硫软包电池

本文研究了锂硫（Li-S）电池在实际应用中面临的挑战，包括充放电循环过程中缓慢的反应动力学和严重的容量衰减。为了解决这些问题，研究人员通过在金属纳米颗粒催化剂表面构建一层薄的保护催化层（PCL），设计了一种新型电催化剂。该PCL由嵌入吡啶氮的石墨碳组成，能够优化电子转移和p轨道能级，从而提高硫化锂的转化反应活性。此外，PCL还能保护金属催化剂免受硫物种的直接接触，保持催化剂的长期稳定性。实验结果表明，该催化剂实现了比能量>500 W h kg−1、库仑效率>95%和20次稳定循环的Ah级Li||S软包电池。这一研究为锂硫电池的商业化提供了重要支持。